Producerea Distribuită şi Regenerabile

Calitatea şi Utilizarea Energiei Electrice - Ghid de Aplicare Producerea Distribuită şi Regenerabile 8.1 Introducere 6.5.1 Membră a E U R E L

Producerea Distribuită şi Regenerabile Introducere Rob van Gerwen KEMA Nederland BV Noiembrie 2006 Leonardo ENERGY este o iniţiativă administrată de către European Copper Institute, respectiv de către propria sa reţea europeană, compusă din unsprezece centre, care au drept scop crearea de centre de informare utile proiectanţilor, inginerilor, contractorilor, arhitecţilor, directorilor/managerilor generali, profesorilor şi studenţilor, care sunt implicaţi, profesional sau în orice alt mod, în domeniul energiei electrice. Prin intermediul a numeroase proiecte, inclusiv proiectul premiat Leonard Power Quality Initiative, peste 130 de parteneri din mediul academic şi industrial de elită sunt implicaţi alături de Leonardo ENERGY. Website-ul www.leonardoenergy.org furnizează o serie de biblioteci virtuale care se referă la un domeniu larg de tematici cu privire la energia electrică, furnizând utilizatorilor, în mod regulat, articole de ultimă oră, note/documente aplicative, articole tip "briefing", rapoarte, precum şi şcolarizare interactivă. European Copper Institute (ECI) European Copper Institute este un joint venture între companiile miniere internaţionale (reprezentate de către International Copper Association, Ltd. (ICA)) şi industria de cupru europeană. Prin membrii săi, ECI acţionează în numele celor mai mari producători de cupru din lume şi a principalilor prelucrători din Europa, pentru promovarea cuprului în Europa. Apărută în ianuarie 1996, ECI are suportul unei reţele de unsprezece Copper Development Association ( CDAs ) în Benelux, Franţa, Germania, Grecia, Ungaria, Italia, Polonia, Rusia, Scandinavia, Spania şi Regatul Unit. Este continuatorul eforturilor întreprinse iniţial de către Copper Products Development Association, fondată în 1959, respectiv de către INCRA (International Copper Research Association) fondată în 1961. Societatea Inginerilor Energeticieni din România Societatea Inginerilor Energeticieni din România - SIER, constituită în 1990, este o asociaţie profesională, autonomă, cu personalitate juridică, neguvernamentală, apolitică, fără scop patrimonial. Scopul Societăţii este de a contribui activ atât la creşterea rolului şi eficienţei activităţii inginerilor energeticieni, cât şi la stabilirea orientărilor, promovarea progresului tehnic şi îmbunătăţirea legislaţiei în domeniul energetic. SIER promovează un schimb larg de informaţii, cunoştinţe şi experienţă între specialiştii din domeniul energetic prin cooperarea cu organizaţii similare naţionale şi internaţionale. În anul 2004 SIER a semnat un acord de parteneriat cu European Copper Institute pentru extinderea şi în România a programului LPQI (Leonardo Power Quality Initiative), program educaţional în domeniul calităţii energiei electrice, realizat cu suportul Comisiei Europene. În calitate de partener al ECI, SIER este implicată în desfăşurarea unei ample activităţi de informare şi de consultanţă a consumatorilor de energie electrică din România. Versiunea în limba română a prezentei broşuri a fost realizată exclusiv de către membrii SIER. Traducerea a fost efectuată de Prof. dr. ing. Petru Postolache, iar verificarea de către Dr. ing. Fănică Vatră şi Dr. ing. Ana Poida. Atenţionare Conţinutul acestui proiect nu reflectă în mod necesar poziţia Comunităţii Europene şi nu implică nici o responsabilitate din partea Comunităţii Europene. European Copper Institute, KEMA Nederland BV şi Societatea Inginerilor Energeticieni din România îşi declină răspunderea pentru orice daune directe, indirecte, subsidiare sau incindentale care ar putea să rezulte în urma utilizării informaţiilor sau a inabilităţii de a utiliza informaţiile şi datele cuprinse în această publicaţie. Copyright European Copper Institute, KEMA Nederland BV şi Societatea Inginerilor Energeticieni din România. Reproducerea prezentului document este permisă numai sub forma sa integrală şi cu menţionarea sursei. Membră a E U R E L Societatea Inginerilor Energeticieni din România No. 1, Lacul Tei Avenue, PO/BOX 30-33 020371 Bucharest Romania Tel: 4 0722 36 19 54 Fax: (4 021) 610 52 83 Email: office@sier.ro Website: www.sier.ro European Copper Institute 168 Avenue de Tervueren B-1150 Brussels Belgium Tel: 00 32 2 777 70 70 Fax: 00 32 2 777 70 79 Email: eci@eurocopper.org Website: www.eurocopper.org

Producerea Distribuită şi Regenerabile Introducere privind DG şi RES Rezumat Producerea distribuită (DG - Distributed Generation) şi Sursele de Energie Regenerabile (RES - Renewable Energy Sources) se bucură de multă atenţie în Europa. Ambele sunt considerate a avea un rol important în creşterea securităţii surselor energetice prin reducerea dependenţei de combustibilii fosili importaţi şi în reducerea gazelor cu efect de seră. Producerea distribuită se referă la generarea locală a energiei electrice şi, în cazul sistemelor de cogenerare, a energiei termice necesară proceselor industriale sau încălzirii etc. Numeroşi factori influenţează aspectele economice referitoare la DG şi RES. Aspectele cele mai importante se referă la investiţiile iniţiale, costul combustibilului, preţul energiei (electrică şi termică) şi la costul conectării la reţea. În general, utilizarea biomasei conduce la cel mai redus cost al energiei electrice dintre toate variantele de utilizare a RES, pe locul secund se situiază energia eoliană folosită în instalaţii on-shore şi instalaţiile hidro, iar celulele solare (fotocelulele) reprezintă cea mai scumpă variantă. Cu toate acestea, numeroase ţări stimulează măsuri de susţinere a sistemelor de energii regenerabile, incluzând fotocelulele. Viabilitatea DG şi RES depinde, în mare măsură, de deciziile politice ale EU şi naţionale. Un curs politic stabil privind măsurile stimulative este necesar pentru a încuraja entităţile comerciale să investească din plin în capacităţi suplimentare DG şi RES. Introducere DG şi RES se bucură de atenţie specială în Europa. Ambele sunt considerate a avea un rol important în realizarea următoarelor două obiective: creşterea securităţii surselor energetice prin reducerea dependenţei de combustibili fosili importaţi: petrol, gaz natural şi cărbune; reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, în special, dioxid de carbon provenit din arderea combustibilului fosil. Această Notă/Broşură este o scurtă introducere privind producerea distribuită şi sursele de energie regenarabilă. Alte Note/Broşuri din această Secţiune vor intra în detalii privind DG şi RES. Secţiunea 7 a prezentului Ghid va trata detaliat problema utilizării eficiente a energiei şi economia de energie. Pentru început este necesar să definim termenii DG şi RES şi să introducem termenii Producere combinată de energie termică şi electrică (CHP - Combined Heat and Power) şi Resurse distribuite de energie (DER - Distributed Energy Resources) care sunt frecvent folosiţi în relaţie cu DG şi RES Termenul sursă de energie regenerabilă se referă la sursele naturale veşnice cum sunt soarele şi vântul. Sistemele de energie regenerabilă convertesc aceste surse naturale de energie în energie utilă (electrică şi termică). RES sunt adesea relaţionate cu producerea de energie electrică, dar producerea de energie termică (colector solar/geotermal) etc. este, de asemenea, posibilă. În această Notă/Broşura se consideră numai RES care sunt folosite pentru producerea de energie electrică (RES-E). În conformitatea cu Directiva Europeană privind RES-E [1], sursele de energie regenerabilă includ: centrale hidroelectrice (mici şi mari); biomasă (solidă, biocombustibili, gaz din deşeuri, gaz din tratarea apelor reziuale şi biogaz); vânt; energie solară (fotoelectrică şi fototermică); energie geotermică; energia valurilor şi a mareelor; deşeuri biodegradabile. Pentru producerea distribuită există mai multe definiţii [2,3,4]. Ca şi în cazul RES, DG se referă, de regulă, la sistemele care produc energie electrică (şi posibil termică), dar acest text este limitat la DG electrică. În general, producerea distribuită se realizează în apropierea zonei în care energia este utilizată. 1

Alte aspecte ale DG se referă la faptul că: nu este planificată centralizat şi, de cele mai multe ori, produsă de producători independenţi sau de consumatori; nu este dispecerizată centralizat (deşi dezvoltarea unor centrale electrice virtuale, în care numeroase unităţi descentralizate DG funcţionează ca o singură unitate, încalcă această definiţie); au puteri mai mici de 50 MW (deşi unii autori consideră că anumite sisteme cu puteri până la 300 MW ar putea fi clasificate ca DG). sunt conectate la reţeaua electrică de distribuţie care, deşi are niveluri de tensiune ce variază de la o ţară la alta, se referă, în general, la acea parte a reţelei care funcţionează la tensiuni de la 230/400 V până la 110 kv. Cele mai multe sisteme de energie regenerabilă sunt, de asemenea, sisteme de producere distribuită, deşi centralele hidroelectrice mari, parcurile eoliene offshore şi coarderea biomasei în centrale electrice convenţionale (cu combustibil fosil) constituie excepţii. Resurse de Energie Distribuite [5] se referă la producerea distribuită a energiei electrice sau stocarea acesteia (în apropierea sau chiar la locul de consum (utilizare)) la puteri având o valoare mai mare decât puterea reţelei (de ex. putere de rezervă. Stocarea energiei electrice nu este tratată în această Notă/Broşură. Producerea combinată de energie electrică şi termică (CHP), denumită adesea cogenerare, indică producerea şi utilizarea simultană electricităţii şi a căldurii. În general, o parte din energia electrică este consumată local şi cea care prisoseşte este transferată în reţea. Dimpotrivă, căldura este folosită întotdeauna local deoarece transportul ei este costisitor şi antrenează pierderi relativ mai de energie. În general, generarea distribuită bazată pe combustibili fosili este de asemenea cogenerare având în vedere faptul că utilizare locală a deşeurilor termice este, de asemenea, un important beneficiu al DG. Nota/Broşura 8.3.5 se ocupă, mai detaliat, de cogenerare. Domeniile de utilizările tipice pentru DG sunt: casnic (microgenerare: energie electrică şi termică). comercial (referitor la clădiri: energie electrică şi termică). efect de seră (referitor la proces: electricitate, căldură şi dioxid de carbon pentru fertilizarea culturilor agricole). industrial (referitor la proces: energie electrică şi abur). încălzire districtuală (referitor la clădire: energie electrică şi termică prin reţeaua de distribuţie). energie electrică (numai energie electrică în reţea). Figura 1 dă o privire generală asupra energiei distribuite şi a principalelor utilizări ale energiei produse. Avantajele şi dezvantajele DG şi RES Principalele raţiuni pentru care producerea centralizată de energie electrică este preferată celei distribuite sunt economia de scală, eficienţa, disponibiltatea combustibilului şi durata de viaţă [6]. Creşterea producţiei unitare conduce la creşterea eficienţei şi descreşterea costului per MW. Chiar şi atunci când o centrală electrică de mare putere este alcătuită din unităţi mici de aceeaşi putere, costul per MW este mai redus. Totuşi, avantajul economiei de scală este în scădere; unităţile mici beneficiază de o dezvoltare tehnologică continuă, în timp ce unităţile mari şi-au atins nivelul complet de dezvoltare. Disponibiltatea combustibilului este un alt motiv care justifică menţinerea centralele mari. Cărbunele, în special, nu este recomandabil pentru DG, dar el este cel mai abundent combustibil fosil din lume şi are furnizori mondiali, stabili cu preţuri stabile (cel puţin în comparaţie cu preţurile petrolului şi gazului). În plus, cu o durată de viaţă de 25-50 de ani, centralele electrice mari vor rămâne, pentru mulţi ani, prima sursă de energie electrică. Atunci care ar fi motivele de a dezvolta, în primul rând, producerea ditribuită? Principalul motiv este utilizarea eficientă a căldurii care se produce întotdeauna când se produce energie electrică. Aceasta conduce la creşterea eficienţei globale a centralei într-un mod considerabil, aşa cum se arată în Nota/Broşura 8.3.5. Având în vedere faptul că energia termică este folosită local, necesitatea generării distribuite la locul cererii de căldură este evidentă. 2

Bazate pe combustibil fosil Turbină de gaz convenţională Casnic Comercial Efect de seră Industrial Încălzire districtuală Reţea electrică Motor cu gaz Microturbină Motor Stirling Celulă cu combustibil de joasă temperatură Celulă cu combustibil de înaltă temperatură Bazate pe regenerabile Microhidro Mici hidro Turbină eoliană Sisteme cu biomasă Celule fotoelectrice Sisteme geotermice Sisteme pentru valuri şi maree Figura 1 Privire generală asupra generării distribuite (conform [2,3]) şi utilizările lor tipice. Alte beneficii ale producerii didstribuite [4] includ beneficii suplimentare referitoare la energie (ameliorarea securităţii de alimentare, evitarea supracapacităţi, reducerea vârfului de sarcină, reducerea pierderilor din reţea) şi beneficii referitoare la reţea (costul amânat pentru infrastructura reţelei de distribuţie, ameliorarea calităţii energiei electrice, ameliorarea fiabilităţii). Dezavantajele DG, alături de cele deja menţionate, sunt costurile de conectare, măsurare şi echilibrare. Figura 2 prezintă efectele gradului de penetrare al producerii distribuite asupra pierderilor din reţea. Principalul avantaj al sistemelor de energie regenerabilă este contribuţia intrinsecă nulă la extinderea gazelor cu efect de seră având în vedere că ele nu folosesc combustibili fosili. Un avantaj suplimentar este insensibilitatea la preţul combustibililor ( soarele răsare pentru nimic ). Aceasta descreşte costul de funcţionare al sistemelor de energie regenerabile şi reduce riscurile de funcţionare. Dezavantajul major este investiţia iniţială în sistemele de energie regenerabile care adesea este mai mari decât pentru non-res. De exemplu, un sistem cu turbină cu gaz poate fi construit cu 500 EUR/kW, în timp ce pentru o turbină de vânt investiţia este mai mare de 900 EUR/kW. Alte dezavantaje ale RES sunt cerinţele specifice pentru site şi nepredictabilitatea (imposibilitatea prognozării) puterii generate. Disponibilitatea energiei regenerabile (soare, vânt, apă) determină feazabilitatea sistemelor de energie regenerabilă. Impredictibilitatea RES implică costuri mai mari pentru echilibrarea reţelei electrice şi menţinerea rezervei de capacitate în eventualitatea că vântul scade sau creşte brusc dincolo de zona 3 Pierderi în reţea Nivel de penetrare al DG Figura 2 Pierderile din reţea în funcţie de nivelul de penetrare al DG

de funcţionare a turbinelor de vânt. Această problemă este deja întâlnită în zone cu un înalt nivel de penetrare, ca Germania şi Danemarca. Rezumând, DG şi RES au avantaje şi dezavantaje care sunt conexe energiei, reţelei şi mediului care trebuie să fie evaluate în fiecare caz. Starea actuală În 2005, capacitatea totală de generare în ţările EU-15 a fost 643 GW. Aproximativ 15 % din această capacitate (96 GW) a fost obţinută în cogenerare (CHP), 19% (122 GW) în unităţi hidro şi 8% (53 GW) în alte sisteme de energie regenerabilă [7]. Aproximativ jumătate din capacitatea CHP a fost deţinută de companiile de electricitate, iar celaltă parte de producători independenţi. Figura 3 prezintă structura capacităţii de generare pentru fiecare dintre ţările EU-15. Capacitate de generare (MW) % din CHP Figura 3 Capacitatea de generare în ţările EU-15 în 2005 [7] Pe baza datelor EU [8], producţia de electricitate regenerabilă în 2004 a fost de 400 TWh din care mai mult de 70 % a fost de origine hidro (aşa cum rezultă din Figura 3). Figura 4 prezintă structura producerii de energie electrică din surse regenerabile. Directiva RES-E indică obiectivele pentru producţia de energie regenerabilă în procente din totalul consumului pe ţări ale EU. Acestea sunt obiective indicative pentru 2010 luând anul 1997 ca referinţă. Centrale hidroelectrice mari Centrale hidroelectrice mici Instalaţii eoliene on-shore Instalaţii eoliene off-shore Biogaz Biomasă solidă Biodeşeuri Electricitate geotermală Figura 4 Structura producţiei de energie electrică în ţările EU-15 în anul 2004; contribuţia instalaţiilor fotoelectrice, a mareei, a valurilor şi a energiei termice de origine solară este neglijabilă [7] 4

Având în vedere faptul că aceste obiective au fost stabilite în raport cu consumul, iar sarcinile privind RES sunt stabilite în procente din acesta, energia produsă din RES-E va creşte dacă consumul va creşte. Figura 5 prezintă situaţia de referinţă (1997), situaţia ţintă (2010) şi creşterea necesară pentru a atinge această ţintă. La nivel global, situaţia de referinţă pentru EU-15 este dată de 13,8 % energie electrică din surse regenerabile din totalul de 2440 TWh consum de energie electrică, ceea ce înseamnă 340 TWh de electricitate regenerabilă. Ţinând seama de faptul că în 2010 consumul de energie electrică va atinge 2930 TWh, obiectivul 22 % RES-E este echivalent cu 650 TWh de energie electrică produsă din surse regenerabile. Aceasta înseamnă aproape o dublare a producţiei de energie electrică din surse regenerabile faţă de anul 1997. Realizarea a 400 TWh (2005) energie electrică din surse regenerabile (14,4 % din consumul total) arată ţintele stabilite de directive EU privind RES-E vor fi dificil de atins. Anul ţintă 2010 este peste numai 5 ani. În plus, potenţialul surselor hidro uşoare este practic epuizat, astfel încât vor trebui să fie folosite surse dificile ca biomasa, energia eoliană şi, probabil, energia solară RES-E faţă de consumul total (%) Creşterea necesară a RES-E în perioada 1997-2010 (%) Figura 5 Contribuţia energiei electrice produsă din surse regenerabile la consumul total în conformitate cu directiva EU RES-E; anul 1997 prezintă situaţia de referinţă, anul 2010 situaţia ţintă Aspecte economice privind DG şi RES Fezabilitatea economică a producerii distribuite şi a sistemelor de energie regenerabilă depinde de multe lucruri. Investiţiile sunt importante, tot aşa cum sunt preţul combustibilului fosil şi preţul de piaţă pentru energia electrică. Ultimele două sunt, desigur, conexe. Preţul de piaţă al energiei electrice va depinde, încă în mare măsură, de preţul combustibilului atâta timp cât centralele electrice alimentate cu combustibil fosil vor domina piaţa (în prezent, mai mult decât 50 % din capacitatea totală de generare în EU-15). Costurile pot fi grupate în categoria costuri iniţiale (înaintea funcţionării) sau costuri de continuare (în timpul funcţionării) şi în costuri fixe (independente de structura utilizării) sau costuri variabile (depinzând de structura utilizării) [6]. Tabelul 1 prezintă o privire generală a costurilor pentru DG şi RES bazată pe această clasificare. Costurile de conectare la reţea (de obţinere a conectării şi de conectare) au o pondere semnificativă în calculul costului total, în special pentru DG. 5

Tip de cheltuieli Iniţial Continuare Fixe Costuri tehnice Investiţii Costuri de licenţă Costuri de conectare bazate pe MW Măsurare Tarife de distribuţie bazate pe MW Taxe fixe Mentenanţă programată Asigurare Variabile Costuri de conectare bazate pe MW Mentenanţă neprogramată Cost al combustibilului Taxe pentru combustibil Tarife de distribuţie bazate pe MW Venitul obţinut din DG şi RES este dependent de energia electrică vândută (şi de căldură în cazul cogenerării). În plus, beneficiile de costuri pot fi serviciile de reţea (de ex. echilibrare, amânarea investiţiilor în reţea, evitarea pierderilor din reţea) sau subvenţii de mediu şi taxe. Aceste subvenţii şi taxe sunt, în general, destinate să stimuleze producerea curată de energie electrică. Astfel de exemple sunt certificatele verzi sau feed-in tariffs (tarifele feed-in ) pentru energia electrică produsă din RES, reducerea de taxe pentru investiţii în CHP şi RES, taxe pentru CO2 şi credite pentru carbon. Costul energiei electrice în DG şi produsă din RES este calculată folosind metoda valorii nete prezente (actuale) [6]. In acest calcul, evoluţia valorii monetare în timp se evaluiază folosind un anumit procent de scădere aplicat valorii viitoare a venitului şi cheltuielilor. Acest procent de scădere include rata normală a profitului pentru banii împrumutaţi şi prima de risc money depinzând de profilul de risc. Fluctuaţiile în preţurile combustibilului şi în piaţa de energie electrică impun riscuri ca cele datorate condiţiilor meteorologice (ca, de exemplu, viteza vântului în cazul parcurilor eoliene). Durata mare de acordare a subvenţiilor pentru RES este un alt risc. În Figura 6 se dă o privire generală a nivelului preţurilor pentru opţiunile bazate pe RES. Preţul energiei electrice industriale EU-15 Instalaţii eoliene offshore Instalaţii eoliene onshore Maree şi valuri Solar termal electric Instalaţii fotoelectrice Centrale hidroelectrice mici Centrale hidroelectrice mari Energie electrică din geotermal Biodeşeuri Biomasă solidă Biomasă (solidă) co-ardere Biogaz Costul energiei electrice (EUR/MWh) Figura 6 Costul energiei electrice pentru opţiunile RES [8] şi preţul energiei electrice industriale pentru EU-15 [9]. 6

Din Figura 6 rezultă că cele mai multe opţiuni RES sunt (parţial) în domeniul preţurilor energiei electrice produsă industrial, care sunt o măsură a costului energiei electrice produsă de centrale electrice mari. Energia electrică provenită din instalaţii solare costă peste 200 EUR/MWh. Depinzând de măsurile de stimulare pentru sistemele fotoelectrice (atât pentru investiţii, cât şi pentru energia produsă) instalarea lor ar putea fi economic viabilă. Conectarea la reţea Conectarea la reţea a sistemelor DG (incluzând DG bazate pe RES) este o problemă importante, numeroase proiecte curente sau recente ale EU fiind dedicate acestui subiect [10]. Liberalizarea pieţei de energie electrică şi separarea furnizorului de operatorul de reţea în EU, unde furnizorul de energie electrică funcţionează pe o piaţă liberă şi operatorul de reţea pe o piaţă reglementată au atras atenţia asupra problemei conectării la reţea a DG (costuri, bariere, beneficii). Din cauza producerii centralizate, reţelele electrice din Europa sunt realizate într-un sistem de alimentare topdown. Reţeaua electrică de transport (coordonată de operatorul sistemului de transport sau TSO) este o reţea de înaltă tensiune care asigură fluxuri mari de putere. Ea funcţionează, de regulă, la niveluri de tensiune superioare lui 110 kv. Acest nivel înalt de tensiune reduce pierderile în reţea. Interconectarea între ţările EU este realizată la acest nivel de reţea de transport la care sunt conectate centrale electrice de mare putere. Tensiunile limită care definesc domeniile de înaltă, medie şi joasă tensiune variază în funcţie de ţară; în această lucrare au fost folosite valori tipice. Reţeaua electrică de distribuţie poate fi separată în reţea de distribuţie de înaltă tensiune (de regulă 60-110 kv), reţea de distribuţie de medie tensiune (în general 10-50 kv) şi reţea de joasă tensiune (230/400V). Reţeaua electrică de distribuţie este coordonată de operatorii de distribuţie (DNO - distribution network operator sau OD - operator de distribuţie). Numeroase sisteme DG şi bazate pe RES sunt conectate la reţeaua de distribuţie, aşa cum se prezintă în figura 7. Reţeaua electrică de transport Centrale electrice de mare putere Co-ardere de biomasă Interconectare cu alte ţări Mari unităţi industriale de cogenerare Centrale hidroelectrice de mare putere Parcuri eoliene off-shore Reţeaua electrică de distribuţie Parcuri eoliene on-shore Centrale hidroelectrice de mică putere Alte sisteme de biomasă Sisteme pentru maree şi valuri CHP comercială şi gaze cu efect de seră Sisteme solare termice şi geotermale Câmpuri fotoelectrice mari Mici unităţi industriale de cogenerare Panouri fotoelectrice individuale Sisteme micro CHP Figura 7 Schematizarea unei reţele electrice medii europene şi nivelurile de tensiune de conectare a DG şi RES. Nivelurile de tensiune variază de la o ţară la alta. Operatorii reţelei de distribuţie au obligaţia de a conecta consumatorii la reţea şi să asigure securitatea alimentării. Ei sunt, deasemnea, responsabili pentru calitatea energiei electrice din reţea. Ţările europene au un cod al reţelelor electrice care indică obligaţiile OD şi cele ale generatoarelor conectate la reţea (de exemplu, controlul caracteristicilor, contribuţia la curentul de defect etc). În general, un OD este obligat să conecteze un 7

generator flexibil la reţea. În funcţie de dimensiunea sistemului DG/RES, OD poate cere ca această conexiune să se realizeze la un anumit nivel de tensiune. Încărcarea conexiunii poate fi superficială, profundă sau undeva între ele. În cazul încărcării profunde, proprietarul generatorului trebuie să plătească toate costurile aferente conexiunii, incluzând pe cele de ameliorare a reţelei. În cazul încărcării superficiale, numai conectarea la cel mai apropiat punct de racord (acces) la reţea este acceptată. Regulile de conectare şi de încărcare diferă de la o ţară la alta în cadrul EU şi trebuie să fie evaluate cu mare atenţie în faza investiţiei. Politici şi reglementări La nivelul EU, politicile sunt larg favorabile aplicării DG şi RES prevăzând numeroase reglementări care stimulează folosirea CHP şi RES [11,12] de exemplu : Directiva CHP privind promovarea cogenerării. Directiva privind comerţul de emisii de gaze cu efect de seră. Directiva pentru restructurarea taxării produselor energetice şi a electricităţii. Sarcini privind RES-E pentru fiecare ţară comercial (referitor la clădiri: energie electrică şi termică). Aceste directive se reflectă în măsuri naţionale de stimulare a CHP şi RES. Tabelul 2 prezintă exemple de măsuri de stimulare a RES în Europa. Tabelul 2 - Exemplu de măsuri de stimulare a RES în interiorul EU [13] Preţ Furnizare Feed-in tariff / preţuri verzi (Germania, Austria, Spania, Franţa, Grecia, Portugalia, Finlanda) Cantitate Cauţiune (Irlanda) Obligaţie pentru producători Cerere Preţ suport Obligativitate pentru consumatori sau furnizori (Danemarca, Marea Britanie, Suedia, Austria [mici hidrocentrale], Belgia) Alte reglementări care pot fi aplicate referitor la DG şi RES includ: Reglementări privind conectarea la reţea (coduri de reţea). Acestea sunt discutate în altă Notă/Broşură a prezentului Ghid. Reglementări privind performanţa sistemului DG/RES ca eficienţa energetică şi compatibilitatea electromagnetică [14]. Reglementări de mediu: emisia de gaze cu efect de seră şi alte gaze dăunătoare ca SO 2, NO x, particule, zgomot, poluare vizuală (instalaţii eoliene), interferenţă cu flora şi fauna locală. Reglementări privind siguranţa şi securitatea funcţionarii. Scenarii pentru DG şi RES Scenariile sunt importante pentru explorarea evoluţiei DG şi RES şi pentru determinarea politicii posibile de acţiune. În proiectul EU-SUSTELNET au fost dezvoltate patru scenarii de analiză a evoluţiei producerii distribuite de energie electrică [14]. Intenţia acestora a fost să acopere orizontul de timp 2020 şi să dea o privire generală pentru dezvoltările posibile plecând de la nivelul actual. Scenariile sunt caracterizate prin două elemente principale: Gradul de armonizare a politicii din EU Gradul de stimulare a operatorilor DG şi RES. 8

Tabelul 3- Privire generală asupra scenariilor DG [14]. Armonizare puternică a politicii EU Armonizare redusă a politicii EU Subvenţii mari pentru RES şi DG Oportunităţile pentru DG pe piaţa EU integral armonizată: Reglementare eficientă (Reglementator EU) Concentrarea pieţei Reguli de acces nediscriminatoriu la reţea Ţinte ambiţioase ale EU pentru aplicarea RES şi DG Scheme suport puternice ale EU (certificate comercializabile) Oportunităţile pentru DG pe pieţe naţionale: Reglementare nearmonizată (orientare naţională) Unii membri EU implementează acces corect la reţea Ţinte ambiţioase ale EU pentru aplicarea RES şi DG Diversitatea schemelor de susţinere naţionale Susţinere puternică a RES şi DG pentru compensarea deficitului de reglementare Subvenţii moderate pentru RES şi DG Timpuri dificile pentru DG pe piaţa EU integral armonizată: Reglementare eficientă (Reglementator EU) Concentrarea pieţei Reguli de acces la reţea defavorizează unităţile mici Armonizare privind susţinerea RES şi DG la un nivel scăzut Scheme de certificare în EU (certificate comercializabile) Timpuri dificile pentru DG pe pieţele naţionale: Reglementare nearmonizată (orientare naţională) Nu sunt îmbunătăţiri privind accesul la reţea Schemele de susţinere naţionale parţial reduse Nu sunt compensări pentru deficitul de reglementare Se ilustrează astfel importanţa politicii de reglementare a dezvoltării DG şi RES. În Tabelul 3 se dă un rezumat calitativ al acestor patru scenarii. Un exemplu de cuantificare a efectului politicilor EU privnd DG şi RES este prezentat în Figura 8. El se bazează pe scenariile descrise în [15]. Scenariul de bază presupune că va fi înregistrată în continuare o creştere economică şi o îmbunătăţire semnificativă a intensităţii energetice. El se raportează la situaţia din 2001 (directiva RES-E nu era aplicată, nu se comercializau emisiile de CO2). Scenariul opţiuni politice complete asumă noile politici cu privire la energiile regenerabile şi eficienţă energetică, folosirea unor instrumente economice precum taxarea energetică şi comerţul cu emisii, precum şi acceptarea noilor tehnologii nucleare. Capacitatea totală de producere (generare) scade în acest scenariu opţiuni politice complete, iar parte care revine energiei eoliene, Termic fără cogenerare Termic cogenerare Nuclear Hidro Vânt şi soare Capacitate de generare (GWe) Scenariu de bază Opţiuni politice complete Figura 8 Exemple de scenariu pentru capcitate de producere din EU [15]. 9

hidro şi nucleare creşte. (Co)generarea termică rămâne dominante deşi, în parte, se va folosi preferenţial biomasă decât combustibil fosil. Concluzii Generarea distribuită oferă multe benefcii, incluzând aspecte politice precum creşterea securităţii de alimentare cu energie şi reducerea emisiilor gazelor cu efect de seră.. Deşi aceste beneficii şi altele suplimentare sunt în mod clar identificate, DG şi RES nu sunt întotdeauna economic viabile. Viabilitatea lor este strâns legată de preţul energiei şi de măsurile de stimulare a DG şi RES propuse de guvernele European şi naţionale. Un curs politic stabil de încurajare (stimulare) a DG şi RES este necesar pentru încurajarea unor investiţii serioase în capacităţi suplimentare DG şi RES. Bibliografie [1] Directive 2001/77/EC of the European Parliament and of the Council of 27 September 2001 on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market, Official Journal of the European Communities, L 283/33. [2] Ackerman, T, Andersson, G and Söder, L. Distributed Generation: A Definition, Electric Power System Research 57 (2001) 195-204. [3] Van Werven, M J N, and Scheepers, M J J. DISPOWER, The Changing Role of Energy Suppliers and Distribution System Operators in the Deployment of Distributed Generation in Liberalised Electricity Markets, Report ECN-C 05-048, June 2005 (http://www.ecn.nl/library/reports/index.html). [4] Scheepers, M J J. and Wals, A F, SUSTELNET, Policy and Regulatory Roadmaps for the Integration of Distributed Generation and the Development of Sustainable Electricity Networks, New Approach in Electricity Network Regulation, An Issue on Effective Integration of Distributed Generation in Electricity Supply Systems, ECN-C-03-107, September 2003 (http://www.ecn.nl/library/reports/index.html). [5] CADER, California Alliance For Distributed Energy Resources (http://www.cader.org). [6] Willis, H L and Scott, W G. Distributed Power Generation, Planning and Evaluation, Marcel Dekker Inc, 2000, ISBN 0-8247-0336-7. [7] EURELECTRIC, Statistics and Prospects for the European Electricity Sector (1980-1990, 2000-2020), EURPROG Network of Experts, October 2005, Report 2005 5420004. [8] Commission of the European Communities, Communication from the Commission. The Support of Electricity from Renewable Energy Sources, Brussels, 7 December 2005, Report COM(2005) 627 Final. [9] Energy in the Netherlands, facts and figures, EnergieNed, 2005. [10] For example, the DISPOWER project, the ELEP project, the CODGUNET projects, the DECENT project and the SUSTELNET project. [11] European Forum for Renewable Energy Sources, overview renewables legislation, http://www.euroforest.org, May 2006. [12] COGEN Europe, EU Legislation and Policy Documents relevant to Cogeneration, http://www.cogen.org, May 2006. [13] DECENT-project, Decentralised Generation, Development of an EU Policy, Report ECNC 02-075, October 2002 (http://www.ecn.nl/library/reports/index.html). [14] Timpe, C and Scheepers, M J J, SUSTELNET, Policy and Regulatory Roadmaps for the Integration of Distributed Generation and the Development of Sustainable Electricity Networks, A Look into the Future: Scenarios for Distributed Generation in Europe, Report ECN-C 04-012, December 2003 (http://www.ecn.nl/library/reports/index.html). [15] European Energy and Transport Scenarios on Key Drivers, September 2004, ISBN 92894-6684-7, European Communities, 2004. (http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/figures/scenarios/index_en.htm). 10

Parteneri de Referinţă & Fondatori* European Copper Institute* (ECI) www.eurocopper.org ABB Power Quality Products www.abb.com Akademia Gorniczo-Hutnicza (AGH) www.agh.edu.pl Centre d'innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA) www.citcea.upc.es Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) www.ceiuni.it Copper Benelux* www.copperbenelux.org Copper Development Association* (CDA UK) www.cda.org.uk Deutsches Kupferinstitut* (DKI) www.kupferinstitut.de Engineering Consulting & Design* (ECD) www.ecd.it EPRI PEAC Corporation www.epri-peac.com EPRI Solutions Inc www.epri.com/eprisolutions ETSII - Universidad Politécnica de Madrid www.etsii.upm.es Fluke Europe www.fluke.com Hochschule für Technik und Wirtschaft* (HTW) www.htw-saarland.de Hogeschool West-Vlaanderen Departement PIH www.pih.be International Union for Electrotechnology Applications (UIE) www.uie.org ISR - Universidade de Coimbra www.isr.uc.pt Istituto Italiano del Rame* (IIR) www.iir.it Katholieke Universiteit Leuven* (KU Leuven) www.kuleuven.ac.be Laborelec www.laborelec.com Laborelec www.laborelec.com MGE UPS Systems www.mgeups.com Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg www.uni-magdeburg.de Polish Copper Promotion Centre* (PCPC) www.miedz.org.pl Socomec Sicon UPS www.socomec.com Università di Bergamo* www.unibg.it University of Bath www.bath.ac.uk University of Manchester www.manchester.ac.uk Wroclaw University of Technology* www.pwr.wroc.pl Consiliul de redacţie David Chapman (Chief Editor) CDA UK david.chapman@copperdev.co.uk Prof Angelo Baggini Università di Bergamo angelo.baggini@unibg.it Dr Araceli Hernández Bayo ETSII - Universidad Politécnica de Madrid ahernandez@etsii.upm.es Prof Ronnie Belmans UIE ronnie.belmans@esat.kuleuven.ac.be Dr Franco Bua ECD franco.bua@ecd.it Jean-Francois Christin MGE UPS Systems jean-francois.christin@mgeups.com Prof Anibal de Almeida ISR - Universidade de Coimbra adealmeida@isr.uc.pt Hans De Keulenaer ECI hdk@eurocopper.org Prof Jan Desmet Hogeschool West-Vlaanderen jan.desmet@howest.be Dr ir Marcel Didden Laborelec marcel.didden@laborelec.com Dr Johan Driesen KU Leuven johan.driesen@esat.kuleuven.ac.be Stefan Fassbinder DKI sfassbinder@kupferinstitut.de Prof Zbigniew Hanzelka Akademia Gorniczo-Hutnicza hanzel@uci.agh.edu.pl Stephanie Horton ERA Technology stephanie.horton@era.co.uk Dr Antoni Klajn Wroclaw University of Technology antoni.klajn@pwr.wroc.pl Kees Kokee Fluke Europe BV kees.kokee@fluke.nl Prof Dr rer nat Wolfgang Langguth HTW wlang@htw-saarland.de Prof Henryk Markiewicz Wroclaw University of Technology henryk.markiewicz@pwr.wroc.pl Carlo Masetti CEI masetti@ceiuni.it Mark McGranaghan EPRI PEAC Corporation mmcgranaghan@epri-peac.com Dr Jovica Milanovic UMIST jovica.milanovic@umist.ac.uk Dr Miles Redfern University of Bath eesmar@bath.ac.uk Dr ir Tom Sels KU Leuven tom.sels@esat.kuleuven.ac.be Prof Dr-Ing Zbigniew Styczynski Universität Magdeburg Sty@E-Technik.Uni-Magdeburg.de Andreas Sumper CITCEA-UPC sumper@citcea.upc.es Roman Targosz PCPC cem@miedz.org.pl Dr Ahmed Zobaa Cairo University azmailinglist@link.net

Membră a E U R E L Societatea Inginerilor Energeticieni din România No. 1, Lacul Tei Avenue, PO/BOX 30-33 020371 Bucharest Romania Tel: 4 0722 36 19 54 Fax: (4 021) 610 52 83 Email: office@sier.ro Websites: www.sier.ro European Copper Institute 168 Avenue de Tervueren B-1150 Brussels Belgium Tel: 00 32 2 777 70 70 Fax: 00 32 2 777 70 79 Email: eci@eurocopper.org Website: www.eurocopper.org